当你在繁华的都市或荒芜的乡野迷失方向，依赖手机里的导航时，为你指路的真正“功臣”，是你可能并不熟悉的卫星导航系统。2018年12月27日，中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其宣布：北斗三号基本系统完成建设，开始提供全球服务，标志着北斗系统服务范围由区域扩展到全球，北斗系统正式迈入全球时代。截至今年4月，在轨服役的北斗导航卫星数量达到41颗。

5月22日，第十届中国卫星导航年会在北京召开。中国卫星导航系统委员会主席王兆耀透露，今年我国将发射6至8颗北斗三号导航卫星，不断提升系统性能；2020年，建成世界一流的卫星导航系统（即北斗三号系统），届时将实现全球短报文通信、国际搜救等服务能力，持续为全球用户提供更好的服务；2035年，建成以北斗为核心，更加泛在、更加融合、更加智能的综合定位导航授时（PNT）体系。

北斗是什么？

北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行、与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。中国的北斗与美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧洲的伽利略并称为全球四大卫星导航系统。

可以说，一个完善的卫星导航系统是一个国家综合实力的最佳展示。

北斗系统是全球范围内首次实现混合的异构的星座。北斗是由GEO、IGSO和MEO混合的星座，它既能实现全球的覆盖，同时由于部分卫星定点在中国国土上空，因此能够为本土提供更高精度、更好性能的服务。相比于人们熟知的GPS，北斗的短报文和位置报告特色服务是其他三个系统所没有的。据悉，目前我国正在推动区域短报文服务平台，促进短报文与移动通信的融合，进一步发挥北斗系统的优势。

今年4月26日，第44颗北斗卫星成功进入工作轨道，开始与北斗全球导航组网星座一起，为我国和周边地区以及“一带一路”地区提供高精度全球导航服务。

“北斗”天空之城是怎样建成的？

北斗自上世纪九十年代启动研制，按“三步走”战略，实施北斗一号、北斗二号、北斗三号系统建设。

从1994年形成雏形，到2000年北斗一号建成使用，开启了北斗三步走的第一步。

第二步我们称它为北斗二号。它由14颗卫星组成，有30多个地面站。

第三步是北斗三号，也就是真正意义上的北斗全球系统。这项工作从2009年开始启动。2017年11月5日至2018年11月19日，中国用1年时间完成了北斗三号系统“10箭19星”的超高密度发射，创造了世界航天史上的奇迹。2020年要完成全部的三十五颗卫星的发射和部署。

通过发射三十多颗卫星，我们将在空中织成一座叫做“北斗”的天空之城。

从北斗二号到北斗三号，不仅仅是卫星数量的增加，而是将服务区域从局部扩展到全球，并实现与GPS、GLONASS和伽利略的兼容互操作。此外，精度也从区域系统的10米精度提升到了2.5-5米。

北斗三号卫星配备了更高精度的氢原子钟和铷原子钟。

根据美国国会下属的美中经济与安全审查委员会（USCC）2017年的报告，北斗导航系统将最终能够提供精度为1米甚至更高精度的定位，而目前GPS的定位精度为2.2米；假设辅以增强系统，北斗导航的精度将能够提高到厘米级别。

北斗如何保持自身的工作效力？

卫星在天上，地面随时需要向卫星上注一些数据，纠正它的一些偏差等等，来确保整个系统长期稳定的运行。为此，GPS在全球范围内部署了很多的地面站，来构建全球系统。

北斗在区域拓展过程中，碰到的第一个拦路虎是如何去海外建站。海外建站，周期长、国际上的协调难度大，于是，我们的科研人员就将目光投向了空中。北斗的星间链路技术让相距5万到7万公里的两颗卫星，在一百毫秒里，相互捕获、锁定，并且发送信号，它们可以经常交互时间的信息，交互轨道的信息。

基于星间链路的北斗，能够在一段时间内，通过相互校准来维持自主运行。

但是卫星上天后就一定不会再有问题吗？假设它在轨出现问题了怎么办？

针对这个问题，北斗实现了在轨重构的功能。这意味除了固件以外，其他的像CPU、DSP、SPGA都能够在轨重构。

当卫星上天后暴露出一些新的问题后，可以让系统自己升级，不断地给自己打补丁。并且如果用户提出了新的要求，也不用重新发射一颗卫星，可以在地面实现新功能，测试验证好了，再上注上去，相当于给我们的卫星也装载了个新的APP。

我们的征途，是更远的星辰大海

传统的导航经常会把我们往水沟里导，通过北斗实现更高精度定位后，这样的情况将不会再发生了。随着北斗系统的建成与投入使用，精准农业也将成为可能。

大家可以畅想下这样一个画面。白天道路上是川流不息的人群车辆，到了晚上，基于北斗系统，一辆辆无人配送的车辆昼夜不息地工作，等我们早上醒来，包裹就已经出现在我们的面前了。

北斗这样的一座天空之城将改变我们的生活，改善我们的体验，也改变我们的种种生活方式。

从神话传说里面的嫦娥奔月，到万物飞天到现在已经在实施的火星探索计划。人类几千年以来，从来没有放弃过对宇宙的探索，这个脚步也不会停止。北斗导航系统将为人类走向更远的星辰大海提供梦想的天梯。